新型手性有机半导体面世

    来自英国剑桥大学和荷兰埃因霍芬理工大学等机构的科学家，研制出一种新型手性有机半导体。这种半导体能让电子以螺旋方式移动，极大提高有机发光二极管的性能，还有望推动自旋电子学和量子计算等下一代计算技术的发展。

    这种新型半导体能够发射圆偏振光，这意味着光携带有关电子手性的信息。在自然界中，许多分子都拥有手性特征，即表现出类似左手和右手这样宛如彼此镜像的结构。手性在DNA形成等生物过程中扮演重要角色，但在电子学领域却很难驾驭和掌控。因为大多数无机半导体，如硅，其内部结构具有对称性。

    研究团队从大自然中汲取灵感，巧妙运用分子设计策略，让半导体分子有序地堆叠成右旋或左旋螺旋结构，从而制造出这种手性半导体。通过精心设计分子的结构，首次实现了结构的手性与电子运动的完美结合。

    该半导体基于三氮杂钌（TAT）材料，这种材料能自组装成螺旋堆叠形式，从而使电子能沿其结构螺旋行进。研究团队将其整合到圆偏振有机发光二极管（OLED）内，这些设备显示出破纪录的效率、亮度及偏振水平，性能远超同类产品。

    手性半导体有望在显示技术领域大显身手，能有效减少光损失，让屏幕更加明亮且节能。除应用于显示器，还将对量子计算和自旋电子学产生影响。自旋电子学致力于探索利用电子自旋或固有角动量存储和处理信息，这一领域有望带来更快、更安全的计算系统。

    （《科技日报》3.17 刘霞）